Waterstofgas komt niet in de vrije natuur voor, dachten we tot kort. Toch blijkt er wel degelijk behoorlijk wat waterstofgas in de bodem te zitten, wat witte waterstof wordt genoemd. De energie van de toekomst?
Wat is witte waterstof?
Waterstof is het lichtste en meest voorkomende chemische element in het universum. Driekwart van alle zichtbare materie in het universum bestaat uit waterstof. Maar hier op aarde komt waterstof alleen in gebonden vorm voor, zoals in water. Dat komt, omdat waterstof erg licht is en dus makkelijk ontsnapt van de aarde. Ook is waterstof erg reactief, waardoor het onmiddellijk reageert met zuurstof tot water.
Toch is er nu op enkele plaatsen op aarde waterstofgas in de bodem aangetroffen, genoeg zelfs om te winnen. Dit natuurlijk voorkomende waterstofgas wordt witte waterstof genoemd. Dat, om onderscheid te maken tussen dit natuurlijke waterstof en bijvoorbeeld groene of grijze waterstof.
De ontdekking van witte waterstof
De eerste witte waterstof bron werd bij toeval ontdekt in het straatarme Sahelland Mali, op ongeveer 50 km ten noordwesten van de hoofdstad Bamako. Bij een boring naar drinkwater, vlakbij het dorpje Bourakébougou, vond er in 1987 een onverwachte explosie plaats toen een werknemer zijn sigarettenpeuk in het gat gooide. Een spookachtige ‘duivelse’ blauwe vlam brandde sindsdien dag en nacht, en joeg de islamitische dorpelingen angst aan. Zij vreesden dat hun dorp vernietigd zou worden door de boze geest.
“Duivelse” vlam wordt bron van goedkope elektriciteit
Onverwacht, want in dit gebied komt geen olie of aardgas voor. Het boorgat werd in 2012 weer afgesloten door de boormaatschappij. Totdat de rijke olie-ondernemer Aliou Diallo hoorde van de “duivelse” vlam. Hij liet uitzoeken wat er hier aan de hand was, en zette deze “vervloekte” plaats om in een bron van zegeningen.
Het bleek een rijke bron van waterstof te zijn. Nu wordt deze waterstof gebruikt om de dorpelingen te voorzien van welkome elektriciteit. Het bedrijf dat deze witte waterstof bron ontdekte, Hydroma, verliet de oliebranche. Ze legden zich geheel toe op waterstof. Zo gingen ze door met het boren naar waterstof in Mali en is men nu ook bezig om in Australië en Canada bronnen te vinden. Onder andere in het Amerikaanse Nebraska en ook Australië is dat ook gelukt. Nu is het bedrijf actief onder de nieuwe naam Hyterra.
Welkome oplossing
Dat is erg lucratief, want waterstof is op dit moment schreeuwend duur. Bijna alle waterstof die nu wordt geproduceerd, is zogenoemde grijze waterstof. Dat wil zeggen dat de waterstof ontstaat in een reactie waarvoor fossiele brandstoffen worden gebruikt. Een kilo grijze waterstof kan zo tot wel 7 kg CO2-uitstoot met zich meebrengen.
Milieuvriendelijker is het winnen van waterstof door middel van elektrolyse, van elektriciteit uit zonnepanelen of andere duurzame stroom. Helaas is deze groene waterstof erg zeldzaam en vormt deze maar 0,1% van alle geproduceerde waterstof.
Veel mensen geloven in de waterstofeconomie, omdat de energiedichtheid van waterstof hoog is. Een kilo waterstof bevat vijf keer zoveel energie als een kilo diesel. Ook komt er bij de verbranding van waterstof alleen wat dan vrij, en geen kooldioxide of schadelijke verbindingen zoals zwavel en stikstofoxide.
Brongesteente ouder dan de zuurstofatmosfeer
Uit geologisch onderzoek blijkt dat de reservoirs met waterstof alleen voorkomen onder gesteentekoepels, die het gas vasthouden. Dit gebeurt in gebieden, waar het oudste gesteente uit de geschiedenis van de aarde voorkomt, de zogenoemde kratons. Deze dateren van 3,8 miljard jaar geleden, toen de aarde tijdens het laatste zware bombardement door zware inslagen van asteroïden werd geteisterd.
Hierbij vormde zich de continentale korst, waarvan de overblijfselen, de kratons, de kern van continenten zoals Afrika, Australië en Eurazië vormen. In die tijd kon je als mens niet ademen op aarde, omdat de atmosfeer uit stikstof en kooldioxide bestond.
Maar waar komt deze waterstof vandaan?
Maar hoe komt het waterstofgas daar terecht? In het gesteente daar komt bijna geen organisch materiaal voor. Onderzoekers denken dat dit is ontstaan door een chemische reactie. In de tijd dat deze gesteenten ontstonden, miljarden jaren geleden, bevond zich dus nog nauwelijks zuurstof in de atmosfeer en de gesteenten zijn daarom ook zuurstofarm. Als deze met water reageren, nemen ze de zuurstof op en komt er waterstof vrij.
Er zijn ook sporen koolmonoxide (CO) in het gas aanwezig, wat wijst op een recente vorming. Koolmonoxide reageert namelijk vrij makkelijk met waterstof, waardoor het geen miljoenen jaren zou kunnen overleven. Dat zou witte waterstof een duurzame energiebron maken, die we mogelijk zelfs vele miljoenen jaren kunnen aftappen.
Als tachtigjarige hebben we veel interesse voor vernieuwing.